Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы по теме диссертации.
1.1. Переработка традиционных смесей волокон 9
1.2. Особенности переработки нетрадиционных смесей 13
1.3. Некоторые закономерности и принципы получения смешанной пряжи из хлопковых и шерстяных волокон 17
1.3.1. Влияние структуры пряжи на ее свойства 17
1.3.2. Крученая смешанная пряжа 20
1.4. Неровнота и ворсистость продуктов прядения 22
1.4.1. Методы оценки неровноты пряжи 23
1.4.2. Миграция волокон и ворсистость смешанной пряжи 27
1.5. Современное состояние ассортимента смесовых тканей, вырабатываемых с использованием неоднородных многокомпонентной пряжи 32
Глава 2. Основные объекты и методы выполнения исследования.
2.1. Выборы объектов исследования и их краткая характеристика.. 38
2.2. Краткие сведения о применяемых новых приборах и методах 42
Глава 3. Технология получения хлопко-шерстяной пряжи и ткани .
3.1. Выбор и обоснование сырья для выработки хлопко-шерстяной ткани 55
3.2. Опытная наработка хлопко-шерстяной пряжи и ее основные свойства 60
3.3. Оптимизация плана прядения (оборудование, режимы ГОСТы) 68
3.4. Неровнота хлопко-шерстяной пряжи 78
3.5. Ворсистость и фрикционные свойства опытной пряжи 81
3.6. Физико-механические свойства опытной пряжи Зависимость пряжи от крутки и волокнистого состава. Выбор оптимального варианта пряжи 84
3.7. Перематывание смесовой хлопко-шерстяной пряжи.
3.7.1. Общие сведения о процессе перематывания 87
3.7.2. Особенности перематывания хлопко-шерстяной пряжи 87
3.7.3. Влияние поверхностных свойств пряжи на процесс ее перематывания и разработка рекомендации по параметрам перемотки 87
3.8. Получение ткани. Проектирование (расчет) ткани с учетом ее назначения. Тип ткацкого станка, параметры его заправки. Анализ структуры наработанных тканей. Основные физико-механические свойства суровой ткани.
3.8.1. Подготовка пряжи к ткачеству 95
3.8.2. Основные характеристики полученных хлопко-шерстяных тканей 97
Глава 4. Технология крашения хлопко-шерстяных тканей .
4.1. Обзор способов крашения 103
4.2. Экспериментальная часть 108
Глава 5. Разработка форменной одежды из хлопко-шерстяных тканей .
5.1. Характеристика ассортимента костюмных тканей для форменной одежды 121
5.2 Исследование свойств и обоснование выбора хлопко-шерстяных тканей для производства форменной одежды 126
5.2.1 Методика исследования свойств, определяющих эксплуатационные возможности опытных вариантов ткани 126
5.2.2 Анализ свойств разработанных хлопко-шерстяных тканей 131
5.2.3 Комплексная оценка свойств вариантов разработанных тканей и обоснование выбора материала 139
5.3. Выбор конструктивного решения и дизайна форменной одежды 149
5.4. Рекомендуемые технологические режимы пошива форменной одежды 154
Общие выводы и рекомендации 159
Библиографический список... 161
Приложение 172
- Некоторые закономерности и принципы получения смешанной пряжи из хлопковых и шерстяных волокон
- Краткие сведения о применяемых новых приборах и методах
- Опытная наработка хлопко-шерстяной пряжи и ее основные свойства
- Выбор конструктивного решения и дизайна форменной одежды
Введение к работе
Нарушение традиционных торгово-экономических связей между республиками бывшего Союза привело в начале 90-х годов к резкому спаду промышленного производства текстильных материалов вследствие возникновения сырьевой проблемы. Поэтому на всем пост-советском пространстве особое значение и актуальность приобрели научные исследования, направленные на разработку ресурсосберегающей технологий, использование волокнистых отходов и создание нового ассортимента текстильных материалов, вырабатываемых из местного волокнистого сырья и нетрадиционных смесей из разнородных натуральных волокон [1].
К числу таких работ относятся исследования, начатые в 90-х годах под руководством проф. М. Кошаковой [2], которые имели целью разработку ресурсосберегающей технологии получения смесовой пряжи на основе более рационального использования местного волокнистого сырья и снижения зависимости промышленных предприятий Кыргызстана от импорта химических волокон и синтетических материалов для одежды. Внедрение хлопко-шерстяной технологии в прядильном производстве республики Кыргызстана, поставило задачу освоения нового вида хлопко-шерстяной пряжи и ткани для выработки одежды, в частности форменной одежды, эксплуатируемой в местных климатических условиях.
Указанная тематика была включена, как важнейшая, в планы развития текстильной отрасли промышленности Кыргызстана на 1999 - 2001гг. и вошла в международную программу исследований "Наука ради Мира" по проекту SiP № 973658 NATO в 2000-2004 гг. работы выполнялись в г. Ош на предприятии ОАО "Текстильщик", в Кыргызско-Узбекском университете и на кафедре механической технологии волокнистых материалов Санкт-Петербургского государственного университета.
Цель и задачи исследования - разработка технологии получения хлопко-шерстянои пряжи, пригодной для использования в качестве утка в тканях нового ассортимента, создаваемого на основе натуральных волокон хлопка и шерсти местного производства, обеспечивающего потребность в форменной одежде для чабанов и рабочих других профессий, трудовая деятельность которых осуществляется в сложных климатических условиях высокогорья.
В соответствии с этой целью в диссертации были поставлены и решены следующие основные задачи:
Оптимизация ресурсосберегающей технологии выработки хлопко-шерстянои пряжи на оборудовании кардной системы прядения хлопка с расширенным использованием отходов хлопкопрядения.
Разработка рекомендаций по составу смесок, линейной плотности и структуре хлопко-шерстянои пряжи, пригодной для выработки нового ассортимента тканей для форменной одежды.
Изучение свойств одиночной и крученой хлопко-шерстной пряжи, анализ особенностей ее получения и переработки.
Проектирование тканей для форменной одежды с использованием в качестве утка хлопко-шерстянои пряжи.
Наработка опытных образцов хлопко-шерстяных тканей разных переплетений и изучение их физико-механических свойств.
Изучение, анализ и выбор способов колорирования смесовых хлопко-шерстяных тканей.
Определение значимости показателей эксплуатационных свойств опытных тканей и выявление оптимального варианта смесовой хлопко-шерстяной ткани для форменной одежды.
Промышленная наработка пряжи и тканей на основе хлопко-шерстяных смесей и разработка рекомендаций по их крашению.
Выбор модели и предлагаемой конструкции форменной одежды из разработанной хлопко-шерстянои ткани.
Методы исследования. При решении поставленных задач проводились теоретические и экспериментальные исследования на основе методов математического моделирования с использованием вычислительной техники и стандартных пакетов прикладных программ, методов теории вероятности, математической статистики и квалиметрии. Для определения и оценки свойств материалов наряду с отечественными, стандартными использовались наиболее современные электронные и оптические приборы и установки зарубежных фирм и соответствугощие методики проверки достоверности полученных результатов.
Научная новизна предлагаемых решений заключается в расширенном использовании местного сырья - хлопка и шерсти при создании нового ассортимента тканей для форменной одежды, соответствующей неблагоприятным климатическим условиям высокогорья Кыргызстана. Разработка таких тканей опирается на внедрение в хлопкопрядильное производство ресурсосберегающей технологии получения хлопко-шерстяной пряжи из новых смесей, содержащих до 20% отходов хлопкопрядения, которая обладает комплексом свойств, обеспечивающих возможность ее применения в качестве утка при производстве тканей для форменной одежды.
Определенной новизной характеризуются результаты, полученные при изучении структуры и поверхностных свойств хлопко-шерстяной пряжи, свидетельствующие о необходимости оптимизации параметров процессов ее переработки в изделия, а также полученные экспериментальные зависимости разрывной нагрузки и коэффициента вариации по разрывной нагрузке от параметров заправки прядильной машины и состава смеси.
Практическая значимость результатов определяется возможностью снижения затрат на импорт волокнистого сырья, необходимого для производства тканей для форменной одежды, за счет ресурсосбережения хлопка и расширенного использования местного натурального сырья -хлопка и шерсти.
Важное значение для промышленности имеет выполненный анализ возможных рецептов и режимов крашения различными красителями смесовых хлопко-шерстяных тканей и рекомендации по применению однованного способа окрашивания активными красителями, обеспечивающего наилучшие показатели интенсивности, ровноты и прочности окраски.
Использование в работе современных приборов и методов для анализа структуры и свойств текстильной продукции имеет важное практическое значение как для фабричных лабораторий Кыргызстана, так и для учебного процесса подготовки национальных кадров специалистов - текстильщиков, так как способствует повышению уровня знаний в области испытания текстильных материалов и открывает новые пути к совершенствованию технологических процессов и повышению качества продукции.
Апробация диссертационной работы. Основные результаты работы были получены и внедрены на предприятии ОАО "Текстильщик" (г.Ош, Кыргызстан). По теме диссертации имеется 7 публикаций, в том числе тезисов докладов на международных научных конференциях и статей в сборниках научных трудов и журналах.
В период 2002 - 2005 гг. работа неоднократно докладывалась и обсуждалась на кафедре конструирования и художественного проектирования швейных изделий Ошского Кыргызско-Узбекского университета и на кафедре механической технологии волокнистых материалов Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна.
Структура диссертации. Диссертация состоит из Введения, пяти глав основного текста объемом 150 страниц, а также приложения. В диссертации имеется 49 таблиц, 24 рисунков, а список используемой литературы насчитывает 127 наименований.
Некоторые закономерности и принципы получения смешанной пряжи из хлопковых и шерстяных волокон
Структура пряжи характеризуется следующими показателями; а) степенью крутки нити; б) характером расположения волокон по длине нити; в) числом волокон и их расположением в поперечном сечении пряжи; г) неравномерностью распределения волокон в нити, как по количеству, так и по их качеству.
В работе [20] показано, что прочностные и деформационные свойства смешанной пряжи зависят не только от процентного содержания наиболее прочных волокон, но и от сил трения-сцепления волокон разных компонентов.
При растяжении отрезка нити испытываемого на прочность вначале нагрузку воспринимают в основном периферийные волокна, и пряжа получает небольшое упругое удлинение и сжатие в поперечном направлении. В следующий момент деформация растяжения распространится на внутренние волокна, которые в начале будут иметь некоторое относительное скольжение, и пряжа получит остающееся удлинение. В дальнейшем увеличивающееся поперечное сжатие волокон приводит к тому, что нить приобретает монолитность и растягивается как одно целое, получая в основном упругие удлинения.
Силы трения между волокнами обусловливают степень использования их прочности в нити. Величина силы трения зависит от величины нормального давления, создаваемого натяжением волокон при кручении нити. Предельное значение угла кручения р, с превышением, которого возможны разрывы отдельных волокон при растяжении нити, называется нижней критической круткой. Если крутка нити превышает величину нижней критической крутки, то степень влияния прочности волокна на сопротивление разрыву нити увеличивается, и прочность ее возрастает.
При постоянном значении крутки нити с повышением номера пряжи степень использования прочности волокна в ней будет понижаться.
При понижении линейной плотности хлопчатобумажной пряжи ее удельная разрывная нагрузка уменьшается, что вызвано в основном увеличением доли периферийных волокон по отношению к общему числу волокон в поперечном сечении нити.
С повышением крутки пряжи ее долговечность, устойчивость к многократным изгибам и растяжениям повышается до определенного предела, а затем начинает понижаться. Максимальная долговечность х/б пряжи достигается при коэффициенте крутки, величина которого превышает значение коэффициента критической крутки для максимальной прочности нити примерно на40-50% [21].
Менее известно влияние крутки на свойства смешанной пряжи, выработанной из смески разнородных волокон. Некоторые сведения о влиянии волокнистого состава льносодержащей хлопко-полиэфирной смеси на значение критической крутки и коэффициент вариации по разрывной нагрузке приводятся в работе [22].
Отмечается, что присутствие в смеске небольшого количества волокна другой структуры с низким коэффициентом поверхностного трения улучшает процесс вытягивания и повышает равномерность пряжи. Однако, при снижении этого коэффициента разрывная нагрузка пряжи падает и степень крутки пряжи из смешанных волокон следует увеличивать.
Снижение разрывной нагрузки пряжи при подмешивании небольшого количества волокон с высокой растяжимостью обуславливается повышением коэффициента неодновременности разрыва волокон в пряже [20].
При подмешивании к хлопку, обладающему хорошей извитостью волокна, небольшого количества гладких полиэфирных волокон для увеличения прочности получаемой пряжи следует повысить степень крутки.
При сопоставлении применяемых коэффициентов круток надо учитывать, что зависимость между длиной и тониной волокна для хлопка и шерсти неодинаковая. Кроме того, известно, что сопротивление разрыву смешанной хлопко-шерстяной пряжи в основном определяется силами трения, возникающими при скольжении волокон, а величина их зависит от длины и поверхностных свойств волокна [23].
В работе [24] приведен график деформации растяжения пряжи 25текс, выработанной из смеси волокон хлопка и нейлона при различном процентном соотношении компонентов. С увеличением степени растяжения хлопко-нейлоновой пряжи с содержанием свыше 50% нейлонового волокна, хлопковые волокна в пряже воспринимают все возрастающую нагрузку за счет сил трения. Таким образом, с повышением процента нейлоновых волокон в смеске разрывное удлинение смешанной пряжи закономерно возрастает, а прочность ее вначале понижается до минимального значения (при 40% вложении нейлоновых волокон), а затем закономерно возрастает.
При повышении разрывного удлинения нити с 12 до 15% коэффициент использования прочности волокна в ней почти не изменяется. Это подтверждает предположение об участии хлопковых волокон в сопротивлении пряжи нагрузкам при деформации нити, превышающей разрывное удлинение волокон.
В работе С.Носека [25] приводятся примеры аналитического и графического определения прочности смешенной пряжи из неравномерных по разрывному удлинению волокон, имеющих криволинейную зависимость величины напряжения от деформации. Наибольшее влияние на прочность пряжи оказывает величина удельной прочности волокна. Тонина волокна так же влияет на прочность пряжи, причем это влияние более заметно при выработке пряжи высокого номера [26]. Весьма существенно влияние на прочность пряжи длины волокна, а также однородности штапеля волокна, особенно при выработке пряжи пониженной линейной плотности.
На основе экспериментальных данных при выработке хлопчатобумажной пряжи было установлено, что прочность ее на 90% определяется длиной штапеля волокна и его равномерностью, тогда как изменение прочности волокна почти не влияет на результаты прядения [20].
Краткие сведения о применяемых новых приборах и методах
Применение новых приборов и методов было вызвано необходимостью исследовать и прогнозировать свойства двух- и трехкомпонентных продуктов прядения, получаемых из нетрадиционных смесей, их поведение в технологических процессах переработки в ткани, оценивать эксплуатационные характеристики изделий, изготовленных из смесовых хлопко-шерстяных тканей. Особая сложность структуры пряжи неоднородного волокнистого состава существенно сказывается как на ее свойствах, так и на свойствах смесовых тканей и трикотажа, получаемых с ее использованием. Поэтому для ее изучения, в целях обеспечения стабильности протекания технологических процессов прядения, ткачества и отделки, требуются более совершенные испытательные приборы нового поколения и соответствующие методы оценки ее свойств. Как уже отмечалось в гл.1, определение неравномерности по толщине (линейной плотности) на приборах фирмы Цельвегер-Устер (Швейцария) давно уже входит в общую качественную оценку обязательную для пряжи любого вида. Однако, в последние годы появились аналогичные приборы других фирм, а также приборы, основанные на принципе лазерного измерения ворсистости и оптической неровноты пряжи (неровноты по диаметру-поперечнику). Неравномерность пряжи по поперечнику является весьма важным показателем качества, так как наличие такой неровноты вызывает полосатость изделий и портит их внешний вид. Повышенные ворсистость и неравномерность пряжи снижают показатели использования прочности волокон в пряже, за счет чего ухудшаются ее механические свойства, повышается обрывность при перематывании и переработке в ткачестве.
Поэтому в нашей работе опытная пряжа испытывалась на комплексе приборов фирмы Кейсокки (Япония), включающем: Keisokki Ket - 80 III/B предназначен для определения неровноты пряжи, нитей, ровницы или ленты по линейной плотности и измеряет отклонения движущегося продукта по массе при помощи емкостных датчиков. Прибор имеет полностью автоматизированный единый измерительный блок, принтер, на который выдаются результаты измерений в цифровом и графическом виде. К прибору подсоединен персональный компьютер с установленной на нем программой, позволяющей задавать условия испытания, контролировать процесс тестирования, производить статистическую обработку полученных данных, распечатывать и сохранять спектрограммы испытаний. Прибор Keisokki Ket - 80 III/B выдает следующие результаты статистических данных: среднее значение параметров U% и CV% по массе; значение относительной линейной плотности (A VE); предельное расстояние Я между макс, и мин. значениями (размах); среднеквадратическое отклонение (s) коэффициент вариации среднего значения от относительной линейной плотности для замеренной длины (AVE) CV%; индекс неровноты / и среднее число дефектов IP! (утолщения, утонения, непсы); число дефектов, пересчитанное на 1000 м длины; коэффициент вариации CV(L)% для заданных длин отрезка L и CVt(L) для суммарной длины. Графические данные: диаграмма отклонений пряжи по массе относительно замеренной или заранее заданной длины для единичного испытания; спектрограмма для единичного испытания и средняя спектрограмма для серийных испытаний; кривая градиента неровноты. Основным достоинством прибора Keisokki Ket - 80 НІ/В с блоком спектрографа является возможность определения характера неровноты продуктов прядения с помощью спектрограмм и выявления причин возникновения неровноты в ходе технологического процесса. Схема измерительного комплекса представлена на рис. 1. Прибор Keisokki - LASERSPOT модель LST II дает возможность одновременно проверить как неровноту по диаметру, так и ворсистость пряжи. Ворсистость зависит от способа прядения, степени распрямлености и параллелизации волокон, крутки, линейной плотности пряжи, вида волокон и других факторов [61]. Определение отклонений по диаметру и ворсистости пряжи на одном и том же отрезке пряжи позволяет прогнозировать внешний вид ткани или трикотажа (муаровый эффект, «зебристость», полосатости продукта). Лазер установлен слева от измерительной щели (рис.2) и освещает проходящий продукт, справа расположена система линз, фильтров, преобразователей и датчик, который считывает показания и преобразует их. Распределение неровноты и ворсистости по длине продукта отображается диаграммами на дисплее персонального компьютера, на котором установлена программа, позволяющая управлять тестером, задавать условия испытания, анализировать, сохранять и распечатывать полученные данные и диаграммы.
Оценка неровноты пряжи по диаметру (оптической неровноты) производится с помощью следующих, определяемых на приборе характеристик: коэффициента вариации по диаметру CVj % и линейной неровноты максимальный (тах%) и минимальный (min%) диаметры, а так же половина ширины размаха между ними (R/2) (для единичного измерения); гистограмма и диаграмма отклонений по диаметру. При измерении ворсистости определяются; ворсистость (Н \ коэффициент вариации по ворсистости СР %; максимум (тах%) и минимум (min%) ворсистости, а так же половина ширины размаха между тах% и min% (R/2) (для единичного измерения); гистограмма и диаграмма ворсистости. Ворсистость классируется в двух плоскостях в б классах относительно диаметра и в 3 классах относительно длины ворса. Количество ворсинок для каждого класса выделяются в виде графического изображения. Конструкция прибора представлена на рисунке 2. Схема измерительного комплекса LASERSPOT модель LST II фирмы «Кейсокки» (Япония) с оптическим чувствительным элементом. Характеристика, обозначаемая как На %, определяет суммарную ворсистость, равную общей длине ворса, в мм, приходящуюся на 1см длины пряжи. Модель строения ворсистой пряжи и схема измерительного комплекса Laserspot LST II с оптическим чувствительным элементом показаны далее на рис. 4 и 5. Если рассматривать смешанную пряжу под микроскопом, то хорошо видно, что в ее структуре условно можно выделить три различающихся части: внутренняя - ядро, где волокна хорошо закреплены и расположены наиболее упорядоченно; диффузная область или наружный слой, где менее распрямленные и упорядоченные волокна образуют петли, концы которых закреплены в ядре; внешняя, поверхностная область, включающая ворс, образованный волокнами, которые только одним концом закрепляются в ядре, тогда как другой их конец свободно выступает над наружным слоем (см.рис.3). Условно такое строение может быть определено формулой
Опытная наработка хлопко-шерстяной пряжи и ее основные свойства
При опытной наработке хлопко-шерстяной пряжи шерсть, прежде чем поступить в смеску, промывалась и предварительно разрыхлялась на колков ом барабане до получения однородной массы. Затем, для подготовки шерстяных волокон к смешиванию, они подвергались переработке на трепальной машине Т-16 и щипальной машине МЩ-800. где в процессе трепания и расщипывания наряду с очисткой осуществлялось некоторое укорочение исходных волокон [54]. На разрыхлительно-трепальном агрегате из волокон 5-го типа 1,11, и III сорта и отходов прядильного производства приготовлялся волокнистый холст. Смешивание волокон хлопка и шерсти осуществляли перед подачей волокнистого холста на чесальные машины ручным способом (содержание компонентов в смеси определялось путем их взвешивания в соответствии с их процентным соотношением). Для этого на столе формировался настил, состоящий из наложенных равномерно друг на друга слоев: хлопок + шерсть + хлопок. Полученный трехслойный холст подавался на чесальные машины ЧМ-50 и ЧМД-4. При чесании волокнистый материал под воздействием гарнитуры рабочих органов разъединяется на отдельные волокна, которые, частично распрямляясь, смешиваются, располагаются более у поряд оченно и благодаря разъединенности хорошо очищаются от мелких, цепких примесей. Далее полученная чесальная лента направляется на ленточные машины Л-2-50-1. Применялось два перехода ленточных машин. С целью повышения эффективности работы ленточной машины при обработке смеси с 20% содержанием шерсти приходилось увеличивать разводку между цилиндрами в вытяжных парах на 1,5-2% от их регламентированного расстояния, так как шерстяные волокна существенно длиннее хлопковых.
Для получения одиночной и крученой пряжи всю полученную ленту с ленточных машин разделили на 2 части: на ленты линейной плотностью ЮООтекс и ленту 667текс для выработки одиночной пряжи и на ленты с линейной плотностью 5000текс и 4347текс для крученой пряжи. Далее использовался ровничный переход, на котором были установлены ровничные машины Р-192-3. Технологический процесс на них проходил нормально и характеристики полученной ровницы не выходили за пределы допустимых стандартом норм. Прядильные машины были заправлены наиболее равномерной ровницей из полученных ровниц, соответствующей Ї сорту. При этом для каждой опытной смеси определялись свои параметры заправки прядильного оборудования для получения одиночной пряжи линейной плотностью 25текс, 29текс, и крученой 25текс х2. Переработка ровницы в пряжу осуществлялась на прядильных машинах П-76-5М4, а крученая пряжа вырабатывалась на машинах ПК-100. На рисунке 8 показана схема технологических переходов получения опытной хлопко-шерстяной пряжи.
Фактические значения физико-механических показателей полученной пряжи приведены ниже в таблицах 3.5, 3.6 и 3.7
Результаты испытаний опытной хлопко-шерстяной пряжи 29,Отеке, полученной в условиях АООТ «Текстильщик», представлены в таблице 3.5. Исследование прочностных свойств хлопко-шерстяной пряжи и сравнивание характеристик ее свойств с результатами испытаний хлопчатобумажной пряжи в фабричной лаборатории показывают, что с добавлением 5% шерстяных волокон показатели разрывной нагрузки пряжи почти не изменяются, оставаясь практически одинаковыми со значениями базовой х/б пряжи, однако показатели разрывного удлинения существенно увеличиваются. Толщина пряжи так же увеличивается, а коэффициент вариации по разрывной нагрузке - аналогичен коэффициенту вариации хлопчатобумажной пряжи. С увеличением массы вложения в смесь шерстяных волокон до 20%, показатели разрывной нагрузки снижаются, а разрывное удлинение, толщина пряжи и коэффициент вариации по разрывной нагрузке увеличиваются. Следовательно, данные таблиц 3.5 и 3.6 показывают, что с увеличением процентного содержания шерсти в смеске прочность пряжи снижается, однако значение величины работы разрыва сохраняется или даже возрастает. Остальные показатели по линейной плотности и физико-механическим свойствам опытной пряжи находятся в пределах требований ОСТ 17-96 - 86 «Пряжа хлопчатобумажная и смешанная суровая кардная и гребенная одиночная для ткацкого производства» и ГОСТа 6904-83 «Пряжа хлопчатобумажная суровая крученая для ткацкого производства» на уточную пряжу. Это подтверждает тот факт, что главным фактором, влияющим, на прочность смешанной пряжи, как отмечено, в работе [23], является содержание шерстяных волокон в смеси. Тонкие, короткие хлопковые волокна, проникая внутрь пряжи, образуют стержень, а толстые длинные шерстяные волокна, изгибаясь частично раздвигают их и мигрируют на поверхность пряжи, причем их концы, располагаясь свободно, образуют ворс и лишь частично принимают участие в сопротивлении разрыву. Это понижает прочность пряжи, хотя ее разрывное удлинение увеличивается, компенсируя величину работы разрыва.
Полученные в ходе испытания крученой хлопко-шерстяной пряжи 25текс х2 данные показывают (табл.3.7), что ее удельная разрывная нагрузка больше, чем у одиночной пряжи. Это вполне логично и объясняется тем, что силы трения зажатых круткой волокон увеличиваются, и их сопротивление разрыву существенно возрастает [20]; кроме того, сложение двух стренг при скручивании выравнивает продукт по толщине и снижает его неравномерность по прочности. Однако, с увеличением процентного содержания шерстяных волокон, прочность крученой пряжи все же снижается, а разрывное удлинение, линейная плотность и коэффициент пряжи по разрывной нагрузке возрастают.
Выбор конструктивного решения и дизайна форменной одежды
При проектировании специальной форменной одежды предусматривается обоснованный выбор материала и разработка рациональной конструкции с учетом условий эксплуатации. Большое влияние на разработку принципов определения номенклатуры показателей свойств, оптимизацию их выбора, развитие и совершенствование методов оценки качества материалов для одежды оказали работы профессоров Г.Н. Кукина, А.Н. Соловьева, М.И. Сухарева, В,П. Склянникова, Б.А. Бузова [115-117]. Научно - исследовательские работы в этом направлении выполнялись в ЦНИИІПП [118] и СПГУТД [119,120].
Так, проф.В.Е. Романовым [120] разработаны теоретические основы проектирования спецодежды, выявлены ее функции в системе «человек — одежда - среда», создана методика целенаправленного изучения свойств применяемых материалов. В работах З.С. Чубаровой [121] исследуются вопросы конструктивного решения спецодежды для рабочих различных профессий в соответствии с условиями ее эксплуатации, исходя из свойств применяемых материалов и функционального состояния организма при выполнении физической работы.
В ЦНИИІПП разработаны технические требования к материалам для различных видов изделий [116], которые находят применение при разработке ассортимента текстильных материалов для спецодежды, контроля качества и определении их назначения.
Соответствие свойств одежды предъявляемым требованиям оценивается на основании показателей их качества. Качество одежды, с позиции системного подхода, представляет собой систему элементов (свойств) находящихся во взаимодействии, и обладает всеми присущими реальным системам признаками: целостностью, выражающей силу и существенность внутренних связей элементов целостного объекта; структурностью образующей основу устойчивости системы, взаимодействии элементов; динамичностью, характеризующей ее развитие, совершенствование во времени; организацией, рассматриваемой как непрерывной процесс становления функции элементов системы [122].
Для оценки гигиенических свойств форменной одежды необходимо учитывать сведения о характеристике среды, в которой эксплуатируется форменная одежда, и в соответствии с этим определить состояние организма работающих. В понятие «среда» применительно к форменной одежде, эргономика включает климат внешней среды, микроклимат рабочей среды и микроклимат пододежного пространства. Вопрос о необходимости разработки одежды в соответствии климатическими условиями обсуждается в работе Ю.В. Вадковской [123]. Ею были определены основные требования и даны рекомендации по разработке и рациональному подбору предметов пакета теплозащитной одежды и одежды для жаркого климата. Создание рациональной одежды с учетом климатических условий решается многими другими учеными [122-124].
Конструктивное решение легкой форменной одежды и материалы, из которых она изготавливается, должны обеспечивать комфортные условия микроклимата пододежного пространства. Это обеспечивается проектированием прямого или полуприлегающего силуэта, наличием элементов, способствующих обеспечению нормального микроклимата пододежного пространства: вентиляционных отверстий в местах повышенного потоотделения, в виде обметанных петель, расположенных парой под проймой и на рукаве.
Конструкция форменной одежды не должна стеснять дыхания и движения, необходимо чтобы ее удобно было надевать, застегивать, снимать, чистить, стирать и ремонтировать.
Процесс моделирования и конструирования изготовления одежды предопределяет качество готового изделия. Именно на этих этапах закладывается рациональное использование сырья, обеспечивается повышение производительности труда, устанавливаются материальные затраты на производства изделия, рациональная технология изготовления.
Исходными данными в процессе конструирования форменной одежды являются размерные признаки и прибавки к конструктивным участкам.
Исследования качества конструкции одежды по эргономическим показателям антропометрического соответствия одежды фигуре человека в статике и динамике проведены в работах Е.Б. Кобляковой [125], А.В. Пантелеевой, В.В. Размахиной, Н.Х. Наурзбаевой, Е.Я. Сурженко и др.
Исследованиями установлено [126], что зонами наибольшей деформации материалов одежды в процессе эксплуатации оказались участки в нижней части проймы полочек, спинки и окат рукава. В брюках такими участками являются: зоны верхней части среднего шва задних половинок, шаговых швов, в области коленей брюк. Куртка и брюки являются наиболее удобными видами форменной одежды. Наибольшее распространение имеет конструкция форменной одежды прямого силуэта с втачным рубашечным покроем рукава, которая может быть принята в качестве типовой при разработке новых моделей конструкции форменной одежды. Рекомендуемая модель состоит из куртки и брюк (см.рис. 25) Куртка однобортная с потайной застежкой на шести обметных петлях и пуговицах.
На полочке имеется кокетка, под кокеткой расположен накладной нагрудный карман с прорезным входом с застежкой молния, а также имеются боковые прорезные карманы в листочку. Спинка состоит из двух частей кокетки и нижней части спинки. Под кокеткой расположены складки -защипы. Проектирование складки под кокеткой на спинке, обеспечивает свободу движений, а также облегчает циркуляцию воздуха.
